IT8224353A1 - Materiale cristallino a base di vetro e procedimento per produrlo - Google Patents

Description

"MATERIALE CRISTALLINO A BASE DI VETRO E PROCEDIMENTO PER PRODURLO ".

RIASSUNTO

Il materiale cristallino a base di vetro secondo la presente invenzione ha un aspetto simile al granito e consiste essenzialmente in cristalli di heta-wol?astonite sotto forma di sferoliti con le seguenti proporzioni dei componenti, in percentuale in peso:

Il procedimento per la produzione di questo materiale consiste nella formatura del vetro da una fusione con-, tenente il suo raffreddamento ad.una temperatura di 30-50?C al di sotto della temperatura di vetrificazione,e un trattamento termico del vetro per convertirlo nel sopra menzionato materiale di vetro cristallino.

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda materiali .decostruzione e pi? in particolare un materiale cristallino a base di vetro ed un procedimento per produrlo.

Il materiale cristallino a base di vetro secondo la presente invenzione simula il granito che ai trova in natura nel suo aspetto ed ha propriet? fisico-meccaniche superiori, per cui esso ? utile quale materiale decorativo sia per facciate esterne che interne di diverse costruzioni, case, stazioni di metr?.

I materiali decorativi a base di vetro della tecnica nota che simulavano il granito e marmo disponibili in natura usano la capacit? della beta-wollastonite di essere cristallizata durante il trattamento termico sotto forma di cristalli aghiformi crescenti verso l'interno dalla superfiele dell 'articolo perpendicolarmente ad essa. Il vetro h fuso, ad una temperatura nell ' intervallo di 1300-1550?C a seconda della composizione del vetro.

G-li articoli sagomati sono trattati ad una temperatura nell'intervallo da 1000 a 1200?C per.ottenere piastre di un materiale cristallino a base di vetro con la superficie che simula il marmo. Le composizioni di vetro sono nell'intervallo determinato dal campo di cristallizzazione delia beta-wollastonite. E' noto nella tecnica un materiale cristallino a base di vetro avente la seguente composizione in percentuale in peso:

la quantit? totale di questi componenti superando il 50% in peso.

Il materiale pu? anche incorporare un agente co lorante di tipo ossido in una quantit? da

0,05 a 4,0% in peso.

Il procedimento per produrre manufatti da tale materiale consiste nel formare manufatti dalla fusione di vetro ed ulteriormente trattare termicamente i manufatti in vetro risultanti secondo il seguente programma: aumento della temperatura a 700?G alla velocit? di 300?C/ora (prima fase del trattamento termico), aumento della temperatura da 700 a 1200?C/ad una velocit? di 120-130?C/ora e una permanenza a 1200?C per un'ora (seconda fase del trattamento termico). Allo scopo di evitare deformazioni elei manufatti durante il trattamento termico, la superficie del manufatto ? prerivestita con un agente refrattario che accelera la crescita di cristalli; come tali agenti si possono usare sospensioni acquose di (si veda brevetto britannico n. 1.342.823)

E' anche noto nella tecnica un materiale cristall ino a base di vetro dall 'aspetto del marmo-granito ( si veda? il brevetto USA n. 2.955 -989 ) che ? prodotto sinterizzando granuli di vetro e cristallizzandoli alla temperatura di 1150?C. Durante il trattamento termico i cristalli aghiformi di beta-wollastonite crescono verso l ' interno dalle superfici dei granuli perpendicolarmente ad esse. Il v.itro ? ottenuto da fusioni contenenti

-ZnO che sono versate in acqua per produrre granuli. Seguendo questo procedimento, i granuli prodotti in via preliminare sono caricati in uno stampo che ? posto in un forno per sinterizzazione e cristallizzazione' Invece di granuli?si possono anche sinterizzare bastoncini in vetro con un diametro di 2-5 mm ed una lunghezza da 100 cm; il granulato di vetro incolore pu? essere interaiscelato con granulato di vetro colorato ; per ottenere un uateriale colorato , delle soluzioni acquose di sali ( ad esempio ) sono spruzzate sulla superficie del/granulato. Sono noti nella tecnica processi per la produzione di cosiddetti materiali "a macchie " (si veda il brevetto USA 4.192.666 dell'11.03.80, ed il brevetto USA n. 4.197.105 dell'8.04.80) comprendenti una decorazione di materiali cristallini a base di vetro prodotti da varie formulazioni mediante applicazioni di varie .paste colo ranti, seguita da un trattamento termico per il fissaggio dell 'agente colorante.

E' noto un procedimento per produrre un mate? riale cristallino a base di vetro simile al marmo,avente le. seguente composizione in percentuale in peso:

In questo processo il vetro ? fuso ad una temperatura di 1400-1550?C, formato a guisa di piastre con bordi sporgenti, trattato termicamente ad una temperatura di 1000-1200?C, raffreddato, molato . per rimuovere le sporgenze e lucidato.

Durante la cristallizzazione , cristalli aghiformi di beta-wollastonite emergono e crescono nel vetro in direzione perpendicolare alla sua superficie. Dopo la rimozione dei bordi sporgenti mediante molatura compare un modello sulla superficie del campione ( si veda il brevetto USA n. 38433343 del 22.10.74 ) .

Per ottenere un buon effetto decorativo sui sopramenz ionati materiali cristallini a base di vetro,' si impiegano. tecniche meccaniche (formatura di sporgenze/ fabbricazione di manufatti conuna superficie ruvida) La rimozione di difetti mediante molatura rende il procedimento di produzione di tali materiali cristallini a base di vetro pi? costosa.

Il modello decorativo su questi materiali ? di carattere superficiale e pu? essere eliminato per molatura quando essi sono usati per rivestimento di pavimenti. La fabbricazione di un materiale cristallino a base di vetro sinterizzando granulati fornisce maggiori possibilit? di ottenere diversi modelli sulla sua superficie. Tutttavia, questo processo ?discontinuo e non si pu? realizzare una produzione continua sulla sua base. Inoltre, va notato che imanufatti hanno un ritiro notevole durante la sinterizzazione, cos? che ? impossibile ottenere piastre con uno spessore uniforme.

Il materiale cristallino a base di vetro risultante ? poroso ? p'resenta un elevato assorbimento di acqua che restringe il suo campo di applicazione.

Per la produzione della maggior parte dei sopra menzionati material le condizioni di trattamento termico sono caratterizzate da elevate temperature (1100-1200?C) Queste condizioni contribuiscono a consumi maggiori di energia e richiedono l'uso di stampi refrattari nei forni di

cristallizzazione.

La presente invenzione ha come scopo la realizzazione di tale materiale cristallino a base di vetro ed un procedimento per produrlo mediante la.selezione di composizioni quantitative qualitative dei componenti in condizioni di processo appropriate, il quale materiale abbia propriet? decorative e fisico-meccaniche migliorate e possa essere prodotto mediante un processo continuo.

Questo scopo ? raggiunto mediante la realizzazione di un materiale cristallino a base di vetro contenente

il quale, secondo la presente invenzione,ha un

aspetto simile al granito e consiste essenzialmente in cristalli di beta-wollastonite in forma di sferoliti con le seguenti proporzioni dei componenti, in percentuale in peso:

la quantit? totale di e essendo al di sotto di 87% in peso,

Il Imateriale cristallino base di vetro secondo la presente invenzione ha caratteristiche decorative migliorate dovute al suo carattere originale ed una lunga durata del modello prodotto dagli sferoliti di beta-wollastonite distribuiti iiella massa del materiale; inoltre, esso ha propriet? fisico-meccaniche superiori in confronto a graniti disponibili in natura.

Per ampliare la gamma di colori del materiale se condo la presente invenzione e migliorare le qualit? decorative, ? consigliabile che esso contenga almeno un agente colorante in una quantit? variante da 0,05 a 4,0% in peso.

E' anche desiderabile che il materiale cristallino a base di vetro secondo la presente invenzione contenga un colorante di tipo ossido il quale, a seconda dello stato di coordinazione-valenza, impartisca vari colori ad un vetro opacizzato e agli sferoliti di beta-wollastonite.

Il materiale cristallino a base di vetro secondo la presente invenzione consiste,dei seguenti componenti presi nelle proporzi?ni specificate qui di seguito, in percentuale in peso:

Questo materiale incorpora una miscela di coloranti di tipo ossidi che impartiscono colore blu verdastro ad esso.

E' anche desiderabile che il materiale cristallin? a base di vetro secondo la presente invenzione contenga un colorante di tipo colloidale che impartisca un colore definito, ad esempio marrone, al materiale finale ed assicuri una dimensione predeterminata degli sferoliti.

Secondo la presente invenzione il materiale cristallino a base di vetro incorporante un agente colorante di tipo colloidale consiste nei seguenti componenti impiegati nelle seguenti proporzioni, in percentuale in peso:

Per la produzione di un materiale cristallino a base di vetro con caratteristiche di resistenza meccanica elevata ? desiderabile che la dimensionedegli, sferoliti di beta-wollastonite sia nella gamma da circa 0,3 a circa 5 ma,

Il procedimento per produrre il materiale cri-. stallino a base di vetro secondo la presente invenzione comprende la formatura del vetro da una fusione contenente

ed un suo trattamento termico fino alla

conversione in un materiale cristallino a base di vetro , in cui , secondo la presente invenzione, il vetro ? . formato da una fusione contenente anche ed h raffreddato ad una temperatura .di 30-50? C al di sotto della temperatura di vetrificazinef ? trattamento termico del vetro ? effettuato fino,a che si ? convertito in un materiale simile al granito consistente principalmente in cristalli di beta-wollastonite sotto forma di sferoliti.

Il procedimento secondo la presente invenzione ? realizzato in condizioni di produzione meccanizzata continua , rendendo cos? possibile la produzione di materiali di costruzione decorativi con costi di produzione 2-3 volte inferiori in confronto alla produzione di materiali di granito che si trovano in natura.

E' preferibile effettuare il trattamento termico del vetro ad una temperatura di 650-800?C, seguito da un aumento della temperatura ad una velocit? di circa 150-200?C/ ora fino a 930-950?C ed il mantenimento quivi del vetro per un periodo di tempo sufficiente a convertirlo nel materiale cristallino a base di vetro simile al granito.

Queste condizioni del processo di trattamento termico realizzano tutti i fattori necessari perch? la cri- ' stalizzazione sferoli tica della beta-wollastonite assicuri la formazione di un modello originale nell'intera massa del materiale secondo la presente invenzione ed il miglioramento delle sue propriet? fisico-meccaniche in confrontoal*granito disponibile in natura. Inoltre, queste condizioni rendono possibile evitare la deformazione del vetro durante il suo trattamento termico e diminuire la richiesta di energia per il processo.

Il materiale cristallino a base di vetro secondo la presente 'invenzione ha un aspetto simile al granito e consiste essenzialmente in cristalli di beta-wollastonite in forma di sferoliti con le seguenti proporzioni dei componenti, in percentuale in peso

Il carattere originale del modello formato in questo materiale ? assicurato dalla formazione di aggregati di sferoliti contro lor sfondo di vetro opacizzato o vetro cristallizzato con cristalli di piccole dimensioni di colore durante la cristallizzazione in volume.

La presenza di entro la gamma specificata di concentrazioni assicura la formazione di sferoliti nel trattamento termico del vetro,i ouali sferoliti consistono in cristalli di beta-wollastdnite ed hanno elevate caratteristiche fisico- chimiche ' che determinano elevate caratteristiche fisico-meccaniche del materiale cristallino a "base di vetro finale .

La presenza di ; ^ nelle concentrazioni sopra menzionate garantisce particolari caratteristiche di viscosit? della fusione di vetro che assicurano la formatura del vetro mediante metodi di pressatura,laminazione continua e colata libera. Per evitare la deformazione di un manufatto durante la cristallizzazione, e richiesto che -sia presente nella sua composizione il quale aumenta la viscosit? del vetro durante il trattamento termico e migliora i processi di liquazione in questo, contribuendo cos? alla cristallizzazione.

E? stato trovato che le condizioni necessarie per la formazione di sferoliti di cristalli di beta-wollastonite che assicurano il carattere originale del modello formato nel materiale cristallino a base di vetro,secondo la presente invenzione, sono determinate dai fattori specificati qui di seguito.

le fasi sviluppate devono appartenere a silicati di tipo a catena.

Il vetro deve avere una struttura di liquazione e una superficie dell'interfaccia sviluppata in maniera suffiesentemente elevata. La dimensione delle zone di liquazione deve essere uguale a 0,1-0.,2 micron. E' anche importante il fattore di differenziazioni chimica della struttura del vetro c?si che una delle fasi del vetro abbia una composizione che si avvicina a quella dei cristalli in formazione.

Per la formazione di sferoliti ? necessaria una elevata viscosit? del sistema, che causa una crescita impedita dei cristalli che risulta in un processo di rottura di individui cristallini ottenendo una struttura sferolitica.

La wollastonite riguarda silicati di tipo a catena in condizioni appropriate, essa deve produrre aggregati sferolitici. Per produrre una struttura adatta alla liquazione del vetro ed iniziare la formazione di sferoliti, di beta-CaSiO3, nella composizione di vetro'deve essere presente fluoro in una quantit? strettamente specificata nell'intervallo da 1 a 2, 5% in peso. Il fluoro contribuisce alla liquazione del vetro, portando ad una differenziaziazione chimica delle sue strutture con la formazione di microfasi arricchite di CaO e F , producendo cos? la superficie di interfaccia. Nella fase di vetro arricchita di fluoro si verifica la separazione di centri di cristallizzazione e la crescita di sfereliti La quantit? di fluoro deve essere non inferiore a lfa in peso allo scopo di assicurare la liquazione e formare un particolare numero di centri di cristallizzazione; allo stesso tempo essa non deve essere superiore a.2,5% in peso, altrimenti il numero di tali centri supererebbe il valore richiesto e si verificherrebbe una cristallizzazione a fine dispersione nel volume che porterebbe alla formazione di piroceram (vetro devetrificato).

Grazie alla sua particolare struttura cristallochimica, il materiale cristallino a base di vetro secondo la presente invenzione ha elevate propriet? fisico-meccaniche, soddisfacendo i requisiti posti ai materiali di costruzione di facciate, la seguente tabella riassume le propriet? fisico meccaniche del materiale secondo la presente invenzione in confronto a granito e marmo disponibili in natura.

(segue Tabella)

Dalle caratteristiche illustrate nella Tabella di sopra deriva che il materiale secondo la presente invenzione ? superiore al granito e marmo nella sua resistenza a piegamento, resistenza a compressione e resistenza all'abrasione. Queste propriet?, come anche la resistenza ,al fuoco ed intemperie e la resistenza chimica aumentatajlo rendono un materiale di lunga durata oltre che un materiale ad eccellenti caratteristiche 'decorative. Inoltre, il materiale secondo la presente invenzione non ha affatto caratteristiche di assorbimento di acqua, il che lo rende un materiale indispensabile per la protezione di basamenti di costruzioni contro un?influenza intensa d? precipitazioni atmosferiche, come anche per la decorazione di interni di stazioni di metr?.

Il materiale cristallino a base di vetro secondo la presente invenzione pu? essere fatto in qualsiasi tonalit? di colore a seconda del colore impiegato o di una miscela di agenti coloranti incorporati nella sua composizione in una quantit? da 0,05 a 4,0% in peso. Nella preparazione del materiale secondo la presente invenzione si possono usare agenti coloranti di tipo ossido o di tipo colloidale. I coloranti di tipo ossido comprendono ossidi di .elementi di valenza variabile. Durante il trattamento termico questi agenti coloranti sono distribuiti in maniera non uniforme entro la fase d? vetro e sferoliti a seconda della loro natura cristallochimica. La wollastonite sviluppata nella cristallizzazione non ? soggetta a sostituzioni isomarfiche ampie poich? porta a diversa colorazionedegli sfer?liti e delle regioni di vetro opacizzato. Inoltre, gli elementi a valenza variabile durante il trattamente termico e di cristallizzazione tendono a modificare il loro stato di coordinazione il che realizza diverbi loro colori. Gli agenti coloranti di tipo acido sono scelti r nella serie di

, Gli ioni . ,impartiscono colori verdi agli sfer?liti, di -

L'uso di agenti coloranti ? possibile non soltanto se^ paratamente ma in combinazione anche, per cui il colore del vetro opacizzato e degli sfer?liti ha diverse tonalit? a seconda della penetrazione selettiva dell'agente colorante in essi.

Nella fabbricazione del materiale cristallino a base di vetro secondo la presente invenzione ? desiderabile usare agenti coloranti di tipo colloidale - rame, solfuri di antimonio, solfuri di cadmio. Questi agenti coloranti forniscono una gamma di colori che non si pu? ottenere con gli agenti coloranti di tipo ossido. Cos?, i colloidi di rame forniscono la possibilit? della produzione di un materiale, il solfuro di antimonio - arancione ? marrone, il solfuro di cadmio - giallo. Questi agenti coloranti non solo impartiscono un colore richiesto al materiale, ma, mentre presenti nel vetro sotto forma di particelle di dimensioni colloidali, essi formano /interfacce, che facilitano il processo di for-

inazione di sferoliti di ?-wollastonite.

la richiedente ha anche sviluppato un procedimento per la produzione del materiale cristallino a "base di vetro secondo la presente invenzione. Questo procedimento consiste

nel fatto che una carica che incorpora sabbia di quarzo, scorie di altoforno, gesso, dolomite, allumina, potassa, materiale grezzo contenente fluoro ? assoggettata a fusione in un forno di tipo a bagno per la fusione del vetro ad una temperatura da 1450 a 1120?C. In questa fase si possono introdurre nella carica coloranti di tipo ossido o di tipo colloidale. Le proporzioni quantitative dei componenti della oarica sono determinate dalla comnosizione chimica del materiale cristallino a base di vetro. Quindi si effettua la formatura del vetro dalla fusione ottenuta mediante qualsiasi metodo convenzionale: pressatura, colata libera, laminazione continua; quindi il vetro ? raffreddato ad una temperatura

di 30-50?C inferiore alla temperatura di transizione del vetro T g ed ? sottoposto a trattamento termico. Le condizioni di trattamento termico dipendono dalla composizione del vetro e sono determinate nella prima fase dalla? temperatura ( 650-800?C) che ? ulteriormente aumentata a 930-950?C ad una velocit? di circa 150-200? C/ora. Il vetro ? mantenuto alla temperatura

(930-950 ?C) nella seconda fase per un periodo di tempo sufficiente a convertire il vetro in un materiale cristallino a base di ve-tro simile al granito consistente principalmente in cristalli di beta-wollastonite sotto forma di sferoliti con una dimensione delle particelle da circa 0,3 a circa 5 mm. I processi che si verificano durante il trattamento termico consistono nella formazione di un r?umero strettamente specifico di centri di cristallizzazione che iniziano un'ulteriore crescita di sferoliti di beta-wollast?nite , assicurando una particolare viscosit? .del sistema per prevenire che il vetro si deformi e fornendo le condizioni necessarie per la crescita degli sferoliti. Il numero e la dimensione degli sferoliti pu? essere variato regolando le condizioni del trattamento termico e la quantit? di additivo di iniziazionefluoro.

Alla temperatura della fase 1 del trattamento termico, nel vetro si verificano i seguenti processi: un processo di rilassamento che stabilisce uno stato di equilibrio nel vetro; una liquazione metastabile; processi di fluttuazione di un riordinamento fisico o chimico della struttura;'una dissoluzione di dominii di liquazione o fluttuazione gi? esistenti nel vetro iniziale; la formazione o dissoluzione parziale di semi di una dimensione critica che contribuiscono ad ulteriore crescita di sferoliti di beta-wollastonite.

A seconda della quantit? di fluoro nel vetro e del grado di completezza dei processi di rilassamento verificati per raffreddamento del vetro ad una temperatura di 30-50?C al di sotto di Tg, si sceglie la temperatura della prima fase , Cos?, se il contenuto di fluoro nel vetro ? tale che esso non garantisca una liberazione , durante raffreddamento , di una quantit? sufficiente di fluoruri che servono da centri per la cristallizzazione di sferoiiti di beta-wollastonite, la temperatura della prima fase deve essere scelta vicina a Tg,. cio? entro la gamma da 650 a 700?C. Se la quantit? di fluoro supera il contenuto ottimale per un'adatta composizione, e una porzione dei.centri di cristallizzazione deve essere fusa per evitare una cristallizzazione a fine dispersione di volume, la temperatura della prima fase va scelta nell'intervallo da 750 a 800?C. Durante la fase di trattamento termico un parametro molto importante ? la velocit? di aumento di temperatura, che varia da 150 a 200?C/ora, la quale influenza la deformazione del materiale cristallino a base di vetro secondo la presente invenzione e d? luogo a processi di liquazione che contribuiscono a "rinforzare" il vetro e all'isolazione di cristalli di fasi metastabili.

Il processo secondo la presente invenzione rende possibile produrre un materiale cristallino a base di vetro simile al granito consistente essenzialmente in sferoliti di beta-wollastoniti aventi' elevate propriet? fisicomeccaniche e un assorbimento di acqua nullo in confronto a materiali disponibili, in natura, granito in particolare.

Questo processo assicura un elevato grado di meccanizzazione del processo di produzione ed il suo carattere continuo. Una composizione del vetro scelta in maniera appropriata e parametri temperatura-tempo del trattamento termico scelti in maniera appropriata -rendono possibile di evitare la deformazione del vetro durante il trattamento termico senza ricorrere a tecniche artificiali, ad esempi rivestimenti refrattari. Inoltre, l'effetto decorativo ? realizzato grazie alla capacit? del vetro alla cristallizzazione sferolitica che consente di evitare problemi durante la fase di formatura ed evitare la necessit? della formazione di sporgenze e di una superficie ruvida.

Per una miglior comprensione della presente invenzione, vengono dati qui di seguito alcuni esempi specidel materiale cristallino a base di vetro e del processo per produrre il.medesimo.'

Esempio 1

Una carica consistente in (parti in peso):

61,0 di sabbia di quarzo , 26 ,0 di gesso, 18 ,1 di dolomite, 5,03 di allumina, 10,0 di potassa e 4,3 di criolite ? fusa in un forno per fusione del vetro di tipo a bagno alla temperatura di 1500?C in un mezzo debolmente ossidante.

Vengono formate delle piastre,dal vetro risultante, su presseautomatiche e lepiastre vengonoquindi raffreddate al la temperatura di 600?C, cio? 50?C al di sotto delle, temperatura di vetrificazione. Quindi le piastre sono passate in un forno di cristallizzazione, in cui esse sono assoggettate ad un trattamento termico alla temperatura di 750?C la quale viene in seguito elevata al tasso di 150?C/ora a 930?C. le piastre sono mantenute per circa un'ora a 930?C. Dopoil trattamento termico le piastre sono raffreddate alla temperatura ambiente e distribuite su un trasportatore per lavorazione a macchina per rivelare la.struttura dei materiale ed impartire ad esso un aspetto commerciale..

Quale risultato, si producono piastre dal materiale, che hanno un colore bianco, con sferoliti di una dimensione variante da 0,5 a 2 ma; il materiale incorpora i seguenti componenti, in percentuale in peso:

Il materiale ha la densit? di 2?00 kg/m3 una resistenza a flessione di 30 MPa, una resistenza a compressione ' di 350 mPa, una resistenza alla abrasione di - 0, 1 /c m2 , una resistenza chimica in NaOH dell ' 86 , 5% ed una resistenza all'acido del 98,9%.

Esempio 2

Una carica dei materiali di partenza identici a quelli descritti nell Esempio 1 ? fusa alla temperatura di 1480?C in un mezzo ossidante. La formatura di piastre ed il loro raffreddamento sono realizzati come nell'esempio 1. Quindi le piastre sono I caIricate in un forno di cristallizzazione, in cui esse sono trattate termicamente alla temperatura di 650?C con un successivo aumento della temperatura^alla velocit? di 200?C/ora;a 950?C e mantenimento a questa temperatura per 45 minuti. Le piastre risultanti sono prodotte da materiale di vetro-ceramico avente la seguente composizione, in percentuale in peso:

. "Il'materiale consiste in sferoliti

blu chiaro con una dimensione di 3-5 mm. Il materiale ha le seguenti caratteristiche: densit? 2650 kg/m3, resistenza a piegamento - 25 MPa, resistenza ad abrasione - 0,15 g/cm 2 assorbimento di acqua - 0%; resistenza alla compressione

- 320 MPa;

Esempio 3

Una carica dei materiali di partenza descritti' nell'esempio 1 qui precedentemente e contenente un agente colorante e assoggettata a fusione alla temperatura di 1520?C. Quindi dalla fusione di vetro risultante vengono formate piastre ,che vengono raffreddate e trattate termicamente in un modo simile a quello descritto nell'esempio 1, eccetto per il fatto che il raffreddamento ? realizzato alla temperatura di 620?C, cio? di 30?C al di sotto della temperatura di transizione vetrosa e la temperatura nella prima fase del trattamento termico ? di 800?C. Si producono cos? delle piastre dal materiale cristallino a base di vetro della seguente composizione, in percentuale in peso:

Esso consiste in un vetro verde brillante opacizzato e sferoliti con una dimensione di circa 5 mm e di color verde grigio. La distribuzione degli sferoliti non ? uniforme, e ci? impartisce un particolare effetto decorativo al materiale, che ? particolarmente manifesto dopo

la molatura e la lucidatura del materiale.

Esempio 4

Una carica del materiale di partenza specificato nelllesempio 1 contenente una miscela di agenti coloranti

del tipo ossidi ? fusa alla temperatura di 1520?C, vengono formate delle piastre dalla fusione di vetro, vengono raffreddate e trattate termicamente come descritto nell'esempio 1, eccetto che la temperatura nella prima

fase del trattamento termico ? di 800?C, il tempo di residenza delle piastre nel secondo stadio e di 2 ore. Le

piastre erano cos? prodotte dal materiale cristallino a base di vetro,con la seguente composizione, in percentuale in peso:

Il materiale risultanteha sferoliti di grandi dimensioni fino a 4-5 mm,aventi colore non uniforme: al centro esso ? pi? intenso e sbiadisce verso la periferia. Il materiale ? verde-blu come colore generale ed ha caratteristiche simili a quelle menzionate nell'esempio 2 che precede.

Esempio 5

I Una carica dei materiali di partenza descritti nell'esempio 1 contenente una miscela di agenti coloranti

? assoggettata a fusione, s? formano delle piastre dalla fusione risultante, esse sono raffreddate e trattate termicamente come descritto nell'esempio 1. Vengono prodotte piastre dal materiale cristallino a base di vetro che hanno la seguente composizione, in percentuale in peso:

Il materiale ? di colore rosso con sfereliti grigi contro uno sfondo di vetro finemente cristallizzato.

Esempio 6

Una carica dei materiali di partenza descritti nell'esempio 1 contenenti un agente colorante asoggettata a fusione a temperatura di 1520?C in un mezzo riducente; quindi vengono formate delle piastre dalla fusione risultante, esse vengono raffreddate alla temperatura di 620?C, cio? 30? al di sotto della temperatura di transizione. vetrosa, e trattate termicamente alla temperatura della prima fase di 700?C e con un successivo aumento della tempera tura a 950?.C alla velocit? di 170?C/ora. Si producono piastre dal materiale cristallino a base di vetro aventi la seguente composizione in percentuale in peso: ^

F 10; Cu O 05 Il materiale ha una pellicola superficiale di dor? nero; dopo la rimozione per molatura di

quest ?ultima si ottiene una fase di vetro opacizzato avente un colore verde bluastro e sferoliti distribuiti in maniera non uniforme di colore arancione. Il materiale ha elevate caratteristiche decorative e le seguenti propriet? fisicomeccaniche; densit? - 2.620 kg/m , resistenza a piegatura

25 MPa, resistenza a compressione 300 MPa, resistenza alla abrasione - 0,22 g/cm .

Esempio 7

In una carica dei materiali di partenza descritti nell ' esempio 1 e contenente C i introduce un agente riducente - la carica ? sottoposta a fusione ; vengono formate delle piastre dalla fusior?e, esse sono raffreddate ed assoggetate al trattamento termico come descritto nell ' esempio 1 che precede. Si producono delle piastre

dal materiale cristallino a "base di vetro aventi una composizione simile a quella descritta nell'Esempio 6 e che sono di colore rosso,gli sferoliti hanno una dimensione da 0,3 a 4- mm. Il materiale ha le seguenti propriet?: densit? 2700 kg/m3, resistenza a piegamento - 27 MPa, resistenza a compressione - 400 MPa, resistenza all'abrasione - 0,15 g/cm2.

Esempio 8

Una carica dei materiali di partenza descritti nell'esempio 1 contenente un agente colorante - ? fusa alla temperatura di 1470?C in un mezzo debolmente riducente.

Vengono quindi formate delle piastre dalla fusione risultante, queste vengono raffreddate e trattate termicamente alla temperatura di 750?C nella prima fase, l'ulteriore lavorazione essendo simile a qiiella dell'esempio 1. le piastre sono mantenute alla temperatura della seconda fase per 30 minuti.

Le piastre risultanti consistono in materiale cristallino a base di vetro avente la seguente composizione, in percentuale in peso:

2 g ^

11 materiale ?

di colore aranc\Lone~marrone con sferoliti marrone scuro di una dimensione di 1-5 mm.Le caratteristiche del materiale cristallino a base di vetro risultante sono simili a quelle descritte nell'esempio 7 che precede.

Esempio 9

Una carica dei materiali di partenza descritti nell ' esempio 1 e contenente un agente colo rante ? sottoposta a fusione alla temperatura di 1500?C in un mezzo debolmente ossidante. Quindi vengono formate delle piastre

dalla fusione risultante, queste vengono raffreddate alla temperatura d? 620?C, cio?.'30?C al di 30tto della temperatura di transizione vetrosa, trattate termicamente alla temperatura della prima fase di 800?C con un successivo aumento della temperatura alla temperatura di seconda fase di 950?C

alla velocit? di 150?C/ora. Si producono delie piastre dal materiale cristallino a base di vetro della seguente composizione, in percentuale in peso:

ed aventi colore blu pallido . Le caratteristiche di questo materiale sono simili a quelle descritte nell ' esempio 2.

Esempio 10

Una carica dei materiali di\partenza descritti nell'esempio 1 contenente un agende colorante -NiO ? sottoposta a fusione; si formano delle piastre dalla fusione di vetro risultante, queste sono raffreddate e trattate termicamente

come descritto -nell'esempio 1. Si ottengono delle piastre

dal materiale cristallino a base di vetro della seguente

C

Claims (7)

RIVENDICAZIONI

1. Materiale cristallino a base di vetro contenente caratterizzato dal fatto che ? ha un aspetto simile al granito e consiste essenzialmente in cristalli di beta-wollastonite in forma di sfer?liti con le seguenti proporzioni dei componenti, in percentuale in peso:

in cui la quantit? totale di al di sotto dell'87% in peso.

2. Materiale cristallino a "base di vetro secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che esso contiene almeno un agente colorante in una quantit? variante da 0,05 al 4% in peso.

3 Materiale cristallino a base di vetro second? le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che esso contiene un agente colorante di tipo ossido.

4. Materiale cristallino a base di vetro secondo . le rivendicazioni 1 , 2, 3 , caratterizzato dal fatto che esso contiene i componenti nelle seguenti proporzioni , in percentuale in peso;

5? Materiale cristallino a "base di vetro secondo la rivendicazione 1, 2 caratterizzato dal fatto che esso contiene un agente colorante di tipo colloidale.

6. Materiale cristallino a base di vetro secondo le rivendicazioni 1,2', 5,caratterizzato dal fatto che esso contiene i componenti nelle seguenti proporzioni, in percentuale in peso:

7. Materiale cristallino a base di vetro secondo le rivendicazioni'1-6 caratterizzato dal fatto che esso ha una dimensione degli sferoliti dibeta-wollastonite , da circa 0,3 a circa 5 rara.

8. Procedimento per produrre un materiale cristallino a base di vetro secondo le.rivendicazioni da 1 a 7, consistente nella formatura del vetro da una fusione contenente il suo trattamento termico per conversione in un materiale cristallino a base di vetro, caratterizzato dal che il vetro ? formato da una fu sione contenente anche ? raffreddato ad una temperatura di 30-50?C sotto la temperatura di transizione vetrosa e che un trattam?nto termico del vetro ? realizzato fino a che esso ? convertito in un materiale

di tipo granito consistente principalmente in cristalli di beta-wollastonite in forma di sferoliti.

9". Procedimento secondo la rivendicazione f? z caratterizzato dal fatto che il trattamento termico del vetro e condotto ad una temperatura della prima fase da

650 a 800?C, seguita da.aumento di temperatura'a 930-950?C alla velocit? da 150 a 200?C/ora alla quale il vetro ?mantenuto per un periodo di tempo sufficiente a convertirlo in detto materiale simile al granito.